对于光纤系统的基本测试内容包括光纤连续性和光纤的衰减(损耗)测试。通过测量光纤输入功率和输出功率,分析光纤的光功率衰减(损耗),确定光纤连续性和发生光损耗的部位,有助于保证整个布线系统正常使用。
1.光纤的连通性
光纤的连通性是对光纤的基本要求,对光纤的连通性进行测试是基本的测量之一。进行连通性测试时,通常是把红色激光(红光源),发光二极管(LED)或者其他可见光信号注入待测光纤,并在光纤的末端监视是否有输出,以此来判断光纤是否有断纤。
如果光纤输出端有光功率,说明光纤已经连通,可用光功率计测试输出光功率以判断光功率是否在合理范围内;如果光纤输出端的光功率较小或者根本没有光输出,说明光纤中有断裂或其他的不连续点。
2.光纤的损耗(衰减)
光纤的损耗(衰减)也是经常要测量的参数之一。光纤的损耗主要是由光纤本身的固有吸收和散射造成的,通常用光纤的衰减系数α表示,单位符号为dB/km。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近,因此,了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。
1)光纤损耗的分类
光纤损耗可分为吸收损耗、散射损耗和工程损耗三种。吸收损耗和散射损耗是由光纤材料本身的特性决定的,在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。工程损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。
(1)吸收损耗。
吸收损耗是光波通过光纤材料时,有一部分光能变成热能,从而造成光功率的损失。造成吸收损耗的原因很多,但都与光纤材料有关,下面主要介绍本征吸收和杂质吸收。
本征吸收是光纤基本材料(例如纯SiO2)固有的吸收,并不是由杂质或者缺陷所引起的。因此,本征吸收基本上确定了任何特定材料的吸收的下限。吸收损耗的大小与波长有关,对于SiO2 石英系光纤,本征吸收有两个吸收带,一个是紫外吸收带,一个是红外吸收带。目前光纤通信一般仅工作在0.8~1.6 μm 波长区,因此我们只讨论这一工作区的损耗。
杂质吸收是玻璃材料中含有铜、铁、铬、锰等过渡金属离子和OH 离子,在光波激励下由离子振动产生的电子阶跃吸收光能而产生的损耗。对制造光纤的材料进行严格的化学提纯,就可以大大降低损耗。
(2)散射损耗。(www.daowen.com)
由于光纤的材料、形状及折射指数分布等的缺陷或不均匀,光纤中传导的光发生散射而产生的损耗称为散射损耗。光纤内部的散射,会减小传输的功率,产生损耗。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纤材料内部的密度和成分变化而引起的。
散射损耗包括线性散射损耗和非线性散射损耗。线性散射损耗主要包括瑞利散射和材料不均匀引起的散射,非线性散射主要包括:受激喇曼散射和受激布里渊散射等。
(3)工程损耗。
光纤的工程损耗主要包括弯曲损耗和端接损耗两种。光纤是柔软的,可以弯曲,可是弯曲到一定程度后,光纤虽然可以导光,但会使光的传输途径改变。光纤的弯曲有两种形式:一种是曲率半径比光纤的直径大得多的弯曲,我们习惯称为宏弯;另一种是光纤轴线产生微米级的弯曲,这种高频弯曲习惯称为微弯。光纤端接时产生的损耗是由端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等引起的。
2)光纤损耗的测试
光纤链路损耗参考值如表4.2.1 所示,光纤链路的损耗极限值可用以下公式计算:
表4.2.1 光纤链路损耗参考值
光缆布线信道在规定的传输窗口测量出的最大光损耗(衰减)应不超过表4.2.2 的规定,该指标已包括接头与连接插座的损耗在内。
表4.2.2 光缆信道损耗范围
智能建筑综合布线工程所采用光纤的性能指标及光纤信道指标应符合设计要求。
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